JPWO2013125049A1 - Vehicle driving force control device - Google Patents
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Abstract
運転者によって減速操作されるブレーキ操作機構の操作量に基づいて要求制動力を求めるとともに、車両の全体としての制動力が前記要求制動力となるように、加速力および制動力を発生する駆動力源を含むパワープラントによる制動力と前記ブレーキ操作機構が操作されることにより制動力を発生させるブレーキ機構による制動力とを協調して制御するように構成された車両の駆動力制御装置であって、前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出するとともに、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するように構成されている。The driving force that generates the acceleration force and the braking force so that the required braking force is obtained based on the operation amount of the brake operation mechanism that is decelerated by the driver, and the braking force as a whole of the vehicle becomes the required braking force. A vehicle driving force control device configured to cooperatively control a braking force by a power plant including a power source and a braking force by a brake mechanism that generates a braking force by operating the brake operation mechanism. In addition to detecting acceleration information including lateral acceleration of the vehicle, the braking force by the power plant is controlled based on the acceleration information when the brake operation mechanism is operated.
Description
この発明は、車両の正もしくは負の駆動力を制御する装置に関し、特に旋回走行時における駆動力を制御する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for controlling positive or negative driving force of a vehicle, and more particularly to an apparatus for controlling driving force during turning.
車両の速度もしくは駆動力を変化させるための主たる装置は、内燃機関であるエンジンやモータなどの駆動力源であり、アクセルペダルなどの加減速操作機構によって制御される。また、手動もしくは自動の変速機によって駆動力を変化させ、それにより車速を変化させることができる。さらに、ブレーキ装置は、駆動力を増大させることはできないが、駆動力を減じて車速を低下させることができる。一方、駆動力は車両を走行させ、また車速を増減させるように作用するだけでなく、旋回性能にも大きく影響し、例えば駆動力を増大させた場合、ステアー特性が、車両の構造に応じて、オーバーステア傾向になったり、あるいは反対にアンダーステアー傾向になったりする。そのため、車両の挙動の安定化のため、あるいは走行安定性の向上のために,車速もしくは駆動力を変化させることのできる各装置を単独で制御せずに、相互に関連づけて制御することが望ましい。 A main device for changing the speed or driving force of the vehicle is a driving force source such as an engine or a motor which is an internal combustion engine, and is controlled by an acceleration / deceleration operation mechanism such as an accelerator pedal. Further, the driving force can be changed by a manual or automatic transmission, thereby changing the vehicle speed. Further, the brake device cannot increase the driving force, but can decrease the vehicle speed by reducing the driving force. On the other hand, the driving force not only acts to drive the vehicle and increase / decrease the vehicle speed, but also greatly affects the turning performance. For example, when the driving force is increased, the steering characteristic depends on the structure of the vehicle. , It tends to oversteer or, on the contrary, tends to understeer. Therefore, in order to stabilize the behavior of the vehicle or improve the running stability, it is desirable to control each device that can change the vehicle speed or driving force in association with each other, not independently. .
そこで例えば、特開2007−296959号公報には、ブレーキ装置による制動力とパワープラントによる制動力とを相互に関連づけて制御するように構成された装置が記載されている。具体的に説明すると、特開2007−296959号公報に記載された装置では、ブレーキペダルの踏み込み量もしくは踏力に基づいて目標減速度が求められ、その目標減速度に基づいてブレーキ装置が制御される。ブレーキ装置が制御されることにより制動力が発生して車速が低下するので、車速に基づいて判定される減速度が、上記の目標減速度になるように変速比が制御される。すなわち、変速比が増大させられる。 Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-296959 describes a device configured to control the braking force by the brake device and the braking force by the power plant in association with each other. Specifically, in the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-296959, the target deceleration is obtained based on the depression amount or the depression force of the brake pedal, and the brake device is controlled based on the target deceleration. . Since the braking force is generated by controlling the brake device and the vehicle speed decreases, the speed ratio is controlled so that the deceleration determined based on the vehicle speed becomes the target deceleration. That is, the gear ratio is increased.
また、特開2006−97862号公報には、変速機と制動装置とを協調制御することによって減速度を発生させるように構成された装置が記載されており、特にこの特開2006−97862号公報に記載された装置は、運転指向がいわゆるスポーツ指向の場合には、変速機によって発生させる減速度の割合を大きくするように構成されている。なお、運転者のスポーツ指向の度合いあるいは運転指向を判定するための装置の一例が国際公開第2011/021634号公報に記載されている。この国際公開第2011/021634号公報に記載された装置は、車両の前後加速度と横加速度とを合成した加速度(合成加速度)に基づいて運転指向を判定するように構成されている。また、判定された運転指向に基づいて駆動力を制御する装置が、特開2007−297958号公報に記載されており、この特開2007−297958号公報に記載された装置では、スポーツ指向が強いことが判定されている場合、コーナーに進入する際のアクセルオフでの駆動力が、スポーツ指向が低い場合に比較して、より大きい減速度が生じさせるように制御される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-97862 describes a device configured to generate a deceleration by cooperatively controlling a transmission and a braking device, and particularly Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-97862. Is configured to increase the rate of deceleration generated by the transmission when the driving orientation is so-called sports orientation. An example of an apparatus for determining a driver's degree of sport orientation or driving orientation is described in International Publication No. 2011/021634. The device described in International Publication No. 2011/021634 is configured to determine driving direction based on an acceleration (composite acceleration) obtained by combining a longitudinal acceleration and a lateral acceleration of a vehicle. Further, a device for controlling the driving force based on the determined driving orientation is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-297958, and the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-297958 has a strong sports orientation. When it is determined, the driving force when the accelerator is off when entering the corner is controlled so as to cause a larger deceleration as compared with the case where the sport orientation is low.
しかしながら、特開2007−296959号公報に記載された装置は、ブレーキ装置による制動力と、変速比に応じたいわゆるエンジンブレーキ力とによって目標減速度を達成することができるが、その目標減速度がブレーキ装置の踏み込み量や踏力などの操作量に基づいて求められるものであるから、車両がコーナーに進入する際に運転者が行ったブレーキ装置の操作量が不足していた場合には、コーナーの走行中にブレーキオフの状態になると減速度が不足することになる。例えば、コーナーの構造や運転者の車速の誤認などによってブレーキ装置の操作量が不足することがあり、また道路の構造や運転者によるブレーキ操作量の過不足などによってコーナー走行中に車速が十分もしくは過度に低下してブレーキ操作が解除され、ブレーキオフとなることがある。そのような場合、不足しているブレーキ操作量に基づいて目標減速度が求められるので、ブレーキオフとなった後に変速比に応じて達成するエンジンブレーキ力が、その不足している目標減速度に応じたものとなって、減速度が不足することになる。その結果、車両がコーナーでの目標とする旋回ラインから外れ、これを是正するべくハンドル操作やアクセル操作を行う必要が生じ、そのために運転し難い車両になったり、あるいはドライバビリティが悪化するなどの可能性があった。 However, the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-296959 can achieve the target deceleration by the braking force by the brake device and the so-called engine braking force according to the gear ratio, but the target deceleration is Since it is obtained based on the amount of operation of the brake device, such as the amount of depression and the amount of pedal effort, if the amount of operation of the brake device performed by the driver when the vehicle enters the corner is insufficient, If the brake is turned off while driving, the deceleration will be insufficient. For example, the amount of operation of the brake device may be insufficient due to misunderstanding of the corner structure or the driver's vehicle speed, and the vehicle speed may be sufficient during cornering due to the road structure or excessive or insufficient brake operation amount by the driver The brake operation may be released due to excessive reduction, and the brake may be turned off. In such a case, since the target deceleration is calculated based on the insufficient brake operation amount, the engine braking force achieved according to the gear ratio after the brake is turned off becomes the insufficient target deceleration. As a result, the deceleration is insufficient. As a result, the vehicle deviates from the target turning line at the corner, and it becomes necessary to perform a steering wheel operation or an accelerator operation to correct this, which makes the vehicle difficult to drive or drivability deteriorates. There was a possibility.
一方、上記の国際公開第2011/021634号公報に記載されているように運転指向を判定し、これを車両の駆動力や操舵特性などの制御に反映させれば、運転者の意図をより良く反映した制御を行い、運転者の意図した車両の挙動を行わせることができる。このような運転指向を例えば上記の特開2006−097862号公報や特開2007−297958号公報に記載されているようにコーナー走行時の駆動力の制御に採用することが可能であるが、その場合の具体的な技術あるいは実用に供し得る技術は未だ十分には開発されていないのが実情である。 On the other hand, if the driving orientation is determined as described in the above International Publication No. 2011/021634 and this is reflected in the control of the driving force and steering characteristics of the vehicle, the driver's intention is improved. The reflected control is performed, and the behavior of the vehicle intended by the driver can be performed. Such driving orientation can be adopted for controlling the driving force during cornering as described in, for example, the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-097862 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-297958. The actual situation is that the specific technology for the case or the technology that can be put to practical use has not been sufficiently developed.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、車両を、意図した走行ラインに沿って容易に走行させることが可能になる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a driving force control device that allows a vehicle to easily travel along an intended travel line. Is.
上記の目的を達成するために、この発明は、運転者によって減速操作されるブレーキ操作機構の操作量に基づいて要求制動力を求めるとともに、車両の全体としての制動力が前記要求制動力となるように、加速力および制動力を発生する駆動力源を含むパワープラントによる制動力と前記ブレーキ操作機構が操作されることにより制動力を発生させるブレーキ機構による制動力とを協調して制御するように構成された車両の駆動力制御装置において、前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出するとともに、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention obtains a required braking force based on an operation amount of a brake operation mechanism that is decelerated by a driver, and the braking force as a whole of the vehicle becomes the required braking force. As described above, the braking force by the power plant including the driving force source that generates the acceleration force and the braking force and the braking force by the brake mechanism that generates the braking force by operating the brake operation mechanism are controlled in a coordinated manner. In the vehicle driving force control device configured as described above, acceleration information including lateral acceleration of the vehicle is detected, and when the brake operation mechanism is operated, the braking force by the power plant is based on the acceleration information. It is characterized by being comprised so that it may control.
この発明における前記パワープラントは、電動モータを含み、この発明の駆動力制御装置は、前記パワープラントの制動力は前記電動モータの回生トルクを前記加速度情報に基づいて制御することにより発生させられるように構成ていてよい。 The power plant according to the present invention includes an electric motor, and the driving force control device according to the present invention allows the braking force of the power plant to be generated by controlling the regenerative torque of the electric motor based on the acceleration information. It may be configured.
また、この発明は、前記加速度情報に基づいて運転者の運転志向を判定するように構成することができる。 Further, the present invention can be configured to determine the driver's driving orientation based on the acceleration information.
さらに、この発明は、運転者による前記ブレーキ操作機構の操作が解除された後の減速状態で前記駆動力源の回転数を、前記減速終了後の加速にそなえて加速応答性のよい回転数に増大させるように構成することができる。 Further, according to the present invention, the rotational speed of the driving force source is set to a rotational speed with good acceleration response in preparation for acceleration after completion of the deceleration in the deceleration state after the driver releases the operation of the brake operation mechanism. It can be configured to increase.
その加速応答性のよい回転数は、前記運転者によるブレーキ操作が解除された後の減速状態での制動力を前記駆動力源で発生させるとした場合の前記駆動力源の回転数もしくはその回転数を補正した回転数であってよい。 The rotation speed with good acceleration response is the rotation speed of the driving force source or the rotation speed when the driving force source generates a braking force in a deceleration state after the brake operation by the driver is released. The rotation number may be a number corrected.
また、加速度情報は、前記要求制動力によって発生させることのできる加速度を含むことができる。 Further, the acceleration information can include an acceleration that can be generated by the required braking force.
さらに、運転志向を判定するように構成した場合、判定された運転志向が、車両の機敏な挙動を求める要求が強い運転志向になるほど、前記パワープラントの制動力の増大の割合が次第に小さくなるように構成することができる。 Further, when configured to determine the driving orientation, the rate of increase in the braking force of the power plant gradually decreases as the determined driving orientation becomes more driving-oriented with a demand for agile behavior of the vehicle. Can be configured.
したがって、この発明に係る駆動力制御装置によれば、ブレーキ操作機構が操作されて制動力が求められている場合、エンジンなどの駆動力源を含むパワープラントによる制動力が、横加速度を含む加速度情報に基づいて制御されるから、例えば車両がコーナーに進入する際に運転者がブレーキ操作すると、パワープラントによる制動力は加速度情報に応じた制動力になる。すなわち、パワープラントによる制動力は、ブレーキ操作機構の操作量によらずに制御されるので、ブレーキ操作量がゼロになっても(ブレーキオフになっても)、横加速度を含む加速度が生じていれば、車両にはブレーキ操作中に制御されていたパワープラントによる制動力がブレーキオフ後も継続して作用する。そして、その制動力が上記のように横加速度を含む加速度情報に応じたものとなるので、横加速度の生じている旋回走行時の制動力を旋回状態に適したものとすることが可能になり、意図した旋回走行が容易になって運転しやすい車両あるいはドライバビリティに優れた車両を得ることができる。 Therefore, according to the driving force control apparatus of the present invention, when the braking operation mechanism is operated and the braking force is required, the braking force by the power plant including the driving force source such as the engine is the acceleration including the lateral acceleration. Since it is controlled based on the information, for example, when the driver performs a brake operation when the vehicle enters the corner, the braking force by the power plant becomes a braking force according to the acceleration information. That is, since the braking force by the power plant is controlled regardless of the operation amount of the brake operation mechanism, even when the brake operation amount becomes zero (even when the brake is turned off), acceleration including lateral acceleration occurs. Then, the braking force by the power plant controlled during the brake operation continues to act on the vehicle even after the brake is turned off. Since the braking force corresponds to the acceleration information including the lateral acceleration as described above, it becomes possible to make the braking force at the time of turning traveling in which the lateral acceleration occurs suitable for the turning state. Thus, it is possible to obtain a vehicle that is easy to drive due to easy intended turning and a vehicle that is excellent in drivability.
また、回生機能のある電動モータを備えている場合には、電動モータによる回生トルクの制御応答性が優れているから、例えば横加速度の変化に迅速に応答して制動力を変化させることができ、ひいては旋回性能に優れた車両とすることができる。 In addition, when an electric motor having a regenerative function is provided, the control response of the regenerative torque by the electric motor is excellent. For example, the braking force can be changed in response to a change in lateral acceleration quickly. As a result, the vehicle can have excellent turning performance.
さらに、横加速度を含む加速度情報は、運転者による運転操作によっても変化するから、その加速度情報に基づいて運転志向を判定することができ、この発明では、そのようにして判定された運転志向を、駆動力制御だけでなく、車両における操舵制御などの他の制御にも反映させることができ、こうすることにより、運転者の意図をより良く反映した走行が可能になる。 Furthermore, since the acceleration information including the lateral acceleration also changes depending on the driving operation by the driver, the driving orientation can be determined based on the acceleration information. In the present invention, the driving orientation determined as described above can be determined. This can be reflected not only in the driving force control but also in other controls such as steering control in the vehicle, and this makes it possible to travel with better reflection of the driver's intention.
また、この発明では、ブレーキ操作が解除された後の減速状態で、駆動力源の回転数を、その後の加速に備えた回転数に増大させておくことにより、例えば、減速状態でのコーナーを抜ける際の加速などの加速応答性を向上させることができる。 Further, in the present invention, in the deceleration state after the brake operation is released, by increasing the rotational speed of the driving force source to the rotational speed prepared for the subsequent acceleration, for example, the corner in the deceleration state is set. Acceleration responsiveness such as acceleration when exiting can be improved.
そして、加速度情報が要求制動力により加速度(減速度)を含む場合には、前記目標減速度と減速駆動力とのそれぞれの演算に使用する加速度値が共通化され、制御性が向上する。 When the acceleration information includes the acceleration (deceleration) by the required braking force, the acceleration values used for the respective calculations of the target deceleration and the deceleration driving force are made common, and the controllability is improved.
さらに、運転志向とパワープラントの制動力との関係を上記のような非線形特性とすれば、運転の楽な車両を得ることができる。 Furthermore, if the relationship between the driving orientation and the braking force of the power plant is set to the non-linear characteristics as described above, a vehicle that is easy to drive can be obtained.
この発明に係る駆動力制御装置をより具体的に説明する。先ず、この発明で対象とすることのできる車両について説明すると、図5にはこの発明で対象とすることのできる車両の駆動系統およびその制御系統を模式的に示してあり、少なくとも走行のための動力を出力するパワープラント1が後輪などの駆動輪2に連結されている。このパワープラント1は、従来の一般的な車両に搭載されているパワープラントと同様の構成であってよく、例えば図6に示すように、駆動力源であるガソリンエンジンなどの内燃機関(E/G:以下エンジンと記す)3と、その出力側に連結されたロックアップクラッチ4の付いたトルクコンバータ5と、そのトルクコンバータ5の出力側に連結された変速機(T/M)6とを備えている。なお、その変速機6は、有段自動変速機と自動無段変速機とのいずれであってもよい。したがって、エンジン3を駆動すれば、そのトルクや変速機6での変速比に応じた駆動力もしくは加速力が発生する。また、エンジン3では摩擦力や、空気もしくは混合気を圧縮しまた排気するためのポンピングロスなどの動力損失が生じるから、これを減速力(制動力)として作用させることができる。
The driving force control apparatus according to the present invention will be described more specifically. First, the vehicle that can be the subject of the present invention will be described. FIG. 5 schematically shows the drive system and the control system of the vehicle that can be the subject of the present invention. A
また、上記のパワープラント1は内燃機関と電動モータとを駆動力源としたハイブリッド駆動装置であってもよい。図7には、いわゆるツーモータタイプのハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示してあり、シングルピニオン型遊星歯車機構からなる動力分割装置7にエンジン3と第1モータ・ジェネレータ(MG1)8とが連結されている。すなわち、この動力分割装置7は、サンギヤ9と、そのサンギヤ9に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ10と、これらサンギヤ9とリングギヤ10との間に配置されてこれらサンギヤ9およびリングギヤ10に噛み合っているピニオンギヤを自転かつ公転可能に保持しているキャリヤ11とを回転要素として備えており、それらの回転要素が相互に差動回転するように構成されている。エンジン3はキャリヤ11に連結されていてキャリヤ11が入力要素となっており、また第1モータ・ジェネレータ8はサンギヤ9に連結されていてサンギヤ9が反力要素となっている。したがって、リングギヤ10が出力要素となっていて、このリングギヤ10に第2モータ・ジェネレータ(MG2)12が連結されている。したがって、図7に示すように構成されたハイブリッド駆動装置では、エンジン3が出力した動力が動力分割装置7によってサンギヤ9側とリングギヤ10側とに分割され、第1モータ・ジェネレータ8はサンギヤ9から伝達されたトルクによって回転させられて発電機として機能する。すなわち、エンジン3が出力した動力の一部が電力に変換させられる。その場合、第1モータ・ジェネレータ8の回転数を制御することにより、エンジン3の回転数を連続的に変化させることができ、したがってエンジン3の回転数を燃費のよい回転数に設定することができる。一方、第1モータ・ジェネレータ8はバッテリ(図示せず)を介して、もしくはバッテリを介さずに第2モータ・ジェネレータ12に電気的に接続されており、第1モータ・ジェネレータ8で発電した電力によって第2モータ・ジェネレータ12を駆動することにより、動力分割装置7で一旦分割した動力を合成して駆動輪2に出力する。なお、減速時などにおいては、第2モータ・ジェネレータ12を発電機として機能させて制動力を生じさせ、その電力によって第1モータ・ジェネレータ8を駆動してエンジン回転数を適宜に制御することができる。
Further, the
図5に示す例では、後輪2が駆動輪であるのに対して前輪13が操舵輪となっていて、操舵装置14によって転舵されるようになっている。そして、これら後輪2および前輪13のそれぞれにブレーキ機構15が設けられ、ブレーキペダル16などのブレーキ操作機構を運転者が操作することにより、ブレーキ機構15が動作して、操作量に応じた制動力を発生するように構成されている。なお、図5には示していないが、加減速操作を行うためのアクセルペダル、アクセ開度センサ、車速を検出するためのセンサ、操舵角度を検出するためのセンサ、横加速度Gyや前後加速度Gxを検出する加速度センサ、ヨーレートを検出するセンサなどが搭載されている。
In the example shown in FIG. 5, the
そして、パワープラント1による駆動力や制動力、およびブレーキ機構15による制動力を制御するための電子制御装置(ECU)17が設けられている。この電子制御装置17は、演算器(マイクロプロセッサー)およびメモリーを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータ、ならびに所定のプログラムによって演算を行い、パワープラント1やブレーキ機構15などに所定の指令信号を出力するように構成されている。この電子制御装置17に入力されるデータ(信号)の一例を挙げると、ブレーキペダル16の踏力や踏み込み角度などのブレーキ操作量θB、アクセル開度Acc、操舵角度δ、車速V、前後加速度Gxおよび横加速度Gy、ヨーレートγなどが各種のセンサから電子制御装置17に入力されている。なお、上記の電子制御装置17は、パワープラント1やブレーキ機構15を一括して制御するように構成されていてもよく、あるいはパワープラント1のためのマイクロコンピュータやブレーキ機構15のためのマイクロコンピュータなどを統合して制御するように構成されていてもよい。An electronic control unit (ECU) 17 for controlling the driving force and braking force by the
この発明に係る駆動力制御装置は、制動時の駆動力あるいは制動時からその後の加速時における駆動力を制御するように構成されており、具体的には図1に示す制御を実行するように構成されている。図1にフローチャートで示すルーチンは、上述した車両が走行している状態、あるいは車両のメインスイッチがオンの状態の時に繰り返し実行され、先ず、加速度情報が取得される(ステップS1)。この加速度情報は、少なくとも横加速度Gyを含む情報であり、具体的には、センサによって検出された横加速度Gyと前後加速度Gxとであり、あるいは車速およびアクセル開度Accならびに操舵角度δなどから演算して求められた横加速度Gyおよび前後加速度Gxの推定値である。 The driving force control apparatus according to the present invention is configured to control the driving force at the time of braking or the driving force from the time of braking to the time of subsequent acceleration. Specifically, the control shown in FIG. 1 is executed. It is configured. The routine shown in the flowchart in FIG. 1 is repeatedly executed when the vehicle is traveling or when the main switch of the vehicle is on, and first, acceleration information is acquired (step S1). This acceleration information is information including at least the lateral acceleration Gy, specifically, the lateral acceleration Gy and the longitudinal acceleration Gx detected by the sensor, or calculated from the vehicle speed, the accelerator opening Acc, the steering angle δ, and the like. The estimated values of the lateral acceleration Gy and the longitudinal acceleration Gx obtained in this way.
ついで、ブレーキオンか否かが判断される(ステップS2)。これは、ブレーキペダル16が踏み込まれることによりオンとなるブレーキスイッチからの信号によって判断することができ、ブレーキ操作されていないことによりステップS2で否定的に判断された場合には特に制御を行うことなく図1に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対にブレーキ操作されていてステップS2で肯定的に判断された場合には、ブレーキ操作量が取得される(ステップS3)。このブレーキ操作量は、運転者の制動もしくは減速の意図を表すものであり、ブレーキペダル16の踏力あるいは踏み込み角度などをセンサで検出すればよい。
Next, it is determined whether or not the brake is on (step S2). This can be determined by a signal from a brake switch that is turned on when the
そのブレーキ操作量に基づいて目標減速度(もしくは要求制動力)が演算される(ステップS4)。ブレーキ操作量と目標減速度との関係は設計上、適宜に決めるべきものであり、実験やシミュレーションなどによって、車体重量や車両の種類、車速毎に決めてマップとして用意しておくことができる。したがって、ステップS4での演算は、取得されたブレーキ操作量やその時点の車速および予め記憶している他のデータと、予め用意されているマップとに基づいて実行される。 A target deceleration (or required braking force) is calculated based on the brake operation amount (step S4). The relationship between the brake operation amount and the target deceleration should be determined as appropriate in design, and can be prepared as a map by determining for each vehicle weight, vehicle type, and vehicle speed through experiments and simulations. Therefore, the calculation in step S4 is executed based on the acquired brake operation amount, the vehicle speed at that time, other data stored in advance, and a map prepared in advance.
また、ステップS1で取得した加速度情報に基づいて減速駆動力が演算される(ステップS5)。この減速駆動力とは、パワープラント1で発生する減速力もしくは制動力であり、エンジン3を搭載している車両ではエンジンブレーキ力と称される負の駆動力である。主としてエンジン3のポンピングロスによって減速駆動力を発生させる場合、エンジン3はフューエルカット復帰回転数以下の回転数で燃料を供給して駆動状態とするから、エンジンブレーキ力は所定の低い回転数以上の回転数(もしくは車速)で発生させられる。また、減速駆動力は、ハイブリッド車や電気自動車であれば、電動モータもしくはモータ・ジェネレータによりエネルギ回生することによる負のトルクである。
Further, the deceleration driving force is calculated based on the acceleration information acquired in step S1 (step S5). The deceleration driving force is a deceleration force or a braking force generated in the
そして、高車速状態よりも低車速状態で相対的に大きい減速駆動力が要求されるのが一般的である。これは、市街地を走行する場合の車速は低中車速が一般的であることに加えて、市街地では加減速の頻度が高いことが要因と思われる。したがって、減速駆動力はマップとして予め用意しておくことができ、ステップS5での演算はそのマップを使用して行うことができる。そのマップの一例を図2に示してある。図2において「大」、「小」は、横加速度Gyを含む加速度の大小を表しており、ステップS1で取り込んだ加速度が大きい程、減速駆動力が大きく(負の駆動力が大きく)なる。なお、図2の減速駆動力を減速加速度(減速G)で書き直したマップは図3のようになる。図3に示すように、高車速であれば、減速加速度が相対的に小さい場合であっても減速加速度は大きくなり、車速が急速に低下する。 In general, a relatively large deceleration driving force is required in the low vehicle speed state than in the high vehicle speed state. This is thought to be due to the fact that the speed of acceleration / deceleration is high in urban areas, in addition to the general low and medium vehicle speeds when traveling in urban areas. Therefore, the deceleration driving force can be prepared in advance as a map, and the calculation in step S5 can be performed using the map. An example of the map is shown in FIG. In FIG. 2, “large” and “small” indicate the magnitude of acceleration including the lateral acceleration Gy, and the greater the acceleration captured in step S1, the greater the deceleration driving force (the negative driving force becomes greater). A map in which the deceleration driving force in FIG. 2 is rewritten with the deceleration acceleration (deceleration G) is as shown in FIG. As shown in FIG. 3, at a high vehicle speed, even if the deceleration acceleration is relatively small, the deceleration acceleration increases and the vehicle speed decreases rapidly.
前述したように、車両の加速度あるいは減速度は、運転者が加減速操作を行い、あるいは操舵することにより発生するので、前後加速度Gxや横加速度Gyは運転操作を反映したものとなり、したがってこれらの加速度Gx,Gyから運転意図を汲み取ることができる。前述した国際公開第2011/021634号公報に記載されている指示SPIは、合成加速度(=√(Gx2+Gy2))から求められたスポーツ度を表す指標であり、これは横加速度Gyを含むものであるから、この合成加速度あるいは指示SPIを減速駆動力に反映させることも可能である。例えば、図1に示すように、ステップS1での加速度情報に含まれる前後加速度Gxと横加速度Gyとを使用して合成加速度を算出し、その合成加速度(もしくは国際公開第2011/021634号公報に記載されている瞬時SPI)から指示SPIを国際公開第2011/021634号公報に記載されているようにして求める(ステップS6)。こうして求められた指示SPIは図2あるいは図3に曲線で示されている加速度に相当するものであるから、指示SPIに基づいて、図2に示すいずれかの曲線を選択し、その選択した曲線をマップとして減速駆動力を求める。こうすることにより、運転者の運転志向あるいは運転意図をより良く反映した減速駆動力を得ることができる。As described above, since the acceleration or deceleration of the vehicle is generated by the driver performing acceleration / deceleration operation or steering, the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy reflect the driving operation. Driving intention can be drawn from the accelerations Gx and Gy. The instruction SPI described in the above-mentioned International Publication No. 2011/021634 is an index representing the degree of sport obtained from the composite acceleration (= √ (Gx 2 + Gy 2 )), and this includes the lateral acceleration Gy. Therefore, it is possible to reflect this combined acceleration or instruction SPI in the deceleration driving force. For example, as shown in FIG. 1, the combined acceleration is calculated using the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy included in the acceleration information in step S1, and the combined acceleration (or International Publication No. 2011/021634) is calculated. The instruction SPI is obtained from the described instantaneous SPI) as described in International Publication No. 2011/021634 (step S6). Since the instruction SPI thus obtained corresponds to the acceleration indicated by the curve in FIG. 2 or FIG. 3, one of the curves shown in FIG. 2 is selected based on the instruction SPI, and the selected curve is selected. Deceleration driving force is obtained using as a map. By doing so, it is possible to obtain a deceleration driving force that better reflects the driver's driving intention or driving intention.
なお、図2もしくは図3に示す例では、加速度もしくは指示SPIの増大に対して減速駆動力もしくは減速加速度の変化割合が次第に小さくなっている。すなわち、加速度もしくは指示SPIと、減速駆動力もしくは減速加速度との関係は、非線形特性となっている。その傾向は、低車速側で顕著になっている。換言すれば、車両の機敏な挙動を求める要求が強い運転志向になるほど、パワープラント1の制動力の増大割合が次第に小さくなる。加減速や操舵などの操作がゆっくりしたものであっても、運転者に大きな操作を要求することなく、車両の挙動を十分に変化させるためであり、こうすることにより運転が楽な車両とすることができる。
In the example shown in FIG. 2 or FIG. 3, the rate of change of the deceleration driving force or the deceleration acceleration gradually decreases with an increase in the acceleration or the instruction SPI. That is, the relationship between the acceleration or instruction SPI and the deceleration driving force or deceleration acceleration is a non-linear characteristic. This tendency is prominent on the low vehicle speed side. In other words, as the demand for determining the agile behavior of the vehicle becomes stronger, the rate of increase in the braking force of the
以上のようにしてブレーキ操作されたことに基づいて目標減速度を求めるとともに、加速度情報に基づいて減速駆動力を求めた後、その目標減速度を達成するようにブレーキ機構15による制動力と減速駆動力(パワープラント1による制動力)との協調制御が実行される(ステップS7)。すなわち、各制動力の和による減速度が目標減速度となるように制御される。したがって、いずれか一方の制動力を小さくした場合には、他方の制動力を大きくする。その場合、各制動力の割合は適宜に設定することができ、例えばパワープラント1で回生する動力を多くする場合には、パワープラント1による制動力が大きくなるので、ブレーキ機構15によるいわゆる摩擦制動力は相対的に小さくする。これとは反対に蓄電池の充電が制限されているなどのことによってパワープラント1によるエネルギ回生量が制限されている場合には、パワープラント1による制動力が小さくなるので、ブレーキ機構15による制動力を大きくする。
After obtaining the target deceleration based on the brake operation as described above and obtaining the deceleration driving force based on the acceleration information, the braking force and deceleration by the
なお、ステップS6で指示SPIを演算する場合、前後加速度GxとしてステップS1で取得された前後加速度Gxに替えてステップS4で演算された目標減速度を採用することができる。このようにすれば、ステップS7での協調制御に用いる目標減速度とその協調制御での制御対象である減速駆動力との同期を取ることができる。すなわち、それらの値の演算もしくはその演算の基礎となるデータにズレが生じず,その結果、制御性が向上する。 When the instruction SPI is calculated in step S6, the target deceleration calculated in step S4 can be adopted as the longitudinal acceleration Gx instead of the longitudinal acceleration Gx acquired in step S1. In this way, it is possible to synchronize the target deceleration used for the cooperative control in step S7 and the deceleration driving force that is the control target in the cooperative control. That is, no deviation occurs in the calculation of those values or the data that is the basis of the calculation, and as a result, the controllability is improved.
つぎにこの発明に係る駆動力制御装置で実行される他の制御例について、図4を参照して説明する。ここに示す例は、スポーツ走行が要求されている場合にその運転志向に合わせるようにエンジン回転数を制御するステップを加えた例である。その運転志向は、前述した国際公開第2011/021634号公報に記載されている指示SPIとして求めるように構成されており、したがって先ず、前後加速度Gxと横加速度Gyとを合成した合成加速度である瞬時SPI(=√(Gx2+Gy2))が演算される(ステップS11)。ついで、その瞬時SPIに基づいて指示SPIが演算される(ステップS12)。その指示SPIの算出方法は上記の国際公開第2011/021634号公報に記載されている方法であってよい。また、アクセル開度がオフ状態の開度より大きいか否かが判断される(ステップS13)。これは、アクセル開度センサから出力される信号に基づいて判断することができる。このステップS13で否定的に判断された場合には、アクセルペダルが戻されていてその開度がアクセルオフ時の開度以下になっていることになるので、車両としては減速状態であり、したがってこの場合は減速駆動力が演算される(ステップS14)。このステップS14の制御は前述した図1に示すステップS5と同様の制御である。Next, another example of control executed by the driving force control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The example shown here is an example in which a step for controlling the engine speed is added so as to match the driving orientation when sports driving is required. The driving orientation is determined to be obtained as the instruction SPI described in the above-mentioned International Publication No. 2011/021634. Therefore, first, the instantaneous is a combined acceleration obtained by combining the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy. SPI (= √ (Gx 2 + Gy 2 )) is calculated (step S11). Next, an instruction SPI is calculated based on the instantaneous SPI (step S12). The calculation method of the instruction SPI may be the method described in the above-mentioned International Publication No. 2011/021634. Further, it is determined whether or not the accelerator opening is larger than the opening in the off state (step S13). This can be determined based on a signal output from the accelerator opening sensor. If a negative determination is made in step S13, the accelerator pedal is returned and its opening is equal to or less than the opening when the accelerator is off, so the vehicle is in a decelerating state, and therefore In this case, the deceleration driving force is calculated (step S14). The control in step S14 is the same as that in step S5 shown in FIG.
モータ・ジェネレータやオルタネータなどの発電機を備えている車両では、減速時に車両の有している運動エネルギを回生するが、蓄電装置の充電容量などによって回生エネルギ量が制限されることがある。そこで、ステップS14に続けて最適回生量が演算される(ステップS15)。その演算は、例えば蓄電装置の充電容量に基づいてその時点で回生して充電できる電力を求めることにより行えばよい。 In a vehicle equipped with a generator such as a motor / generator or an alternator, the kinetic energy of the vehicle is regenerated during deceleration, but the amount of regenerative energy may be limited by the charge capacity of the power storage device. Therefore, the optimum regeneration amount is calculated following step S14 (step S15). The calculation may be performed, for example, by obtaining electric power that can be regenerated and charged at that time based on the charge capacity of the power storage device.
さらに、エンジン回転数Neが所定の回転数ONより大きいか否かが判断される(ステップS16)。このステップS16は、要は、エンジン3が回転しているか否かを判断するためのものであり、したがって上記の所定の回転数ONは「0」に近い小さい回転数である。このステップS16で否定的に判断された場合には、上記のステップS13でアクセルオフの判断が成立しているのであるから、車両は電動モータもしくはモータ・ジェネレータによって走行しているいわゆるEV(電気自動車)走行状態になっている。すなわち、エンジン3が停止しているのであるから、この場合は、特に制御を行うことなく、図4に示すルーチンを一旦終了する。これに対してステップS16で肯定的に判断された場合には、車両はエンジン3およびモータ・ジェネレータによって走行しているいわゆるHV(ハイブリッド)走行状態であり、エンジン3が動作しているのであるからノーマルモードでの下限エンジン回転数(Ne)目標値が演算される(ステップS17)。このノーマルモードは、燃費を優先してエンジン回転数や変速比などを制御する制御形態であって、車種毎に予め設定されている。したがって、ノーマルモードでは燃費が良好になるように車速に応じた変速比やエンジン回転数を予め設定してあるので、その時点の車速や実質的な変速比などに基づいてエンジン回転数の下限目標値が求められる。
Further, it is determined whether or not the engine speed Ne is greater than a predetermined engine speed ON (step S16). This step S16 is mainly for determining whether or not the
一方、アクセルオフであることによりステップS13で否定的に判断された場合には、パワースイッチがオンか否かが判断される(ステップS18)。このパワースイッチは、運転者が操作することにより、制御モードもしくは走行モードを、駆動力が大きくなるパワーモードに切り替えるためのスイッチであり、このパワースイッチがオフであることによりステップS18で否定的に判断された場合には、指示SPIが所定の閾値αより大きいか否かが判断される(ステップS19)。前述したように指示SPIは、加速度に基づいて求められ、車両の加速度(正および負の加速度)が大きい場合、あるいはアクセル開度や操舵角度などの操作量から推定される加速度が大きい場合に大きい値となる。したがって指示SPIが閾値αより大きければ、運転者は大きい加速度の生じる機敏な走行を行っており、そのようないわゆるスポーティな走行を志向しているものと判断される。すなわち、運転志向がスポーティ志向であることの判定が成立し、この場合は指示SPIの値に応じて下限エンジン回転数(Ne)目標値が演算される(ステップS20)。 On the other hand, if a negative determination is made in step S13 because the accelerator is off, it is determined whether or not the power switch is on (step S18). This power switch is a switch for switching the control mode or the traveling mode to a power mode in which the driving force is increased by the operation of the driver. The power switch is turned off in the negative in step S18. If it is determined, it is determined whether or not the instruction SPI is larger than a predetermined threshold value α (step S19). As described above, the instruction SPI is obtained based on the acceleration, and is large when the acceleration of the vehicle (positive and negative acceleration) is large or when the acceleration estimated from the operation amount such as the accelerator opening or the steering angle is large. Value. Therefore, if the instruction SPI is larger than the threshold value α, it is determined that the driver is performing an agile run in which a large acceleration is generated, and is oriented to such a so-called sporty run. That is, it is determined that the driving orientation is sporty, and in this case, the lower limit engine speed (Ne) target value is calculated according to the value of the instruction SPI (step S20).
運転志向がスポーティである場合、すなわち指示SPIが大きい値であれば、その運転志向に適合する駆動力あるいは制動力を生じさせる必要があり、そのためエンジン回転数やスロットル開度などの制御特性は、いわゆるハイパワーとなる特性に設定され、したがってエンジン回転数も高めになるように制御され、下限回転数も高めの回転数に設定されている。ステップS20ではそのようにして予め設定される下限目標回転数をマップなどから求める。なお、ステップS19で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図4のルーチンを一旦終了する。また、アクセルペダルが踏み込まれていて上記のステップS13で肯定的に判断された場合には、直ちにステップS20に進んで指示SPIに応じて下限エンジン回転数目標値が求められる。そして、前述したステップS17で演算されている下限エンジン回転数目標値とステップS20で演算されている下限エンジン回転数目標値とのうち高い回転数の目標値が選択される(ステップS21)。いわゆるマックスセレクトの調停が実行される。このようにして選択された下限エンジン回転数目標値に基づいて目標エンジン回転数が演算される(ステップS22)。 If the driving orientation is sporty, that is, if the instruction SPI is a large value, it is necessary to generate a driving force or a braking force that matches the driving orientation, and therefore, control characteristics such as engine speed and throttle opening are: The characteristic is set to a so-called high power, and therefore, the engine speed is controlled to be higher, and the lower limit speed is also set to a higher speed. In step S20, the preset lower limit target rotational speed is obtained from a map or the like. If a negative determination is made in step S19, the routine of FIG. 4 is temporarily terminated without performing any particular control. If the accelerator pedal is depressed and the determination in step S13 is affirmative, the process immediately proceeds to step S20, and the lower limit engine speed target value is obtained according to the instruction SPI. Then, a target value having a higher speed is selected from the lower limit engine speed target value calculated in step S17 and the lower limit engine speed target value calculated in step S20 (step S21). So-called Max Select mediation is performed. A target engine speed is calculated based on the lower limit engine speed target value thus selected (step S22).
すなわち、図4に示す制御例では、減速時のエンジン回転数が、減速後に生じることが予想される加速に備えてエンジン回転数が増大させられる。言い換えれば、アクセルオフで減速している際の制動力をエンジン3を含むパワープラント1で発生させるとした場合のエンジン回転数を、その後の加速の際に迅速に加速のための駆動力を発生する加速応答性の良い回転数に向けて増大させる制御が実行される。このような回転数制御は、有段変速機を備えている場合には変速を制御して行い、また前述したツーモータタイプのハイブリッド車では、第2モータ・ジェネレータ12で制動力を発生させつつ、第1モータ・ジェネレータ8によってエンジン回転数を制御することにより実行することができる。したがって、図4に示す制御を行うことにより、コーナーを走行する際のブレーキ操作が簡素化され、それに伴って操舵に意識を集中させてもよくなるので、運転が楽な車両となり、これに加えてコーナーを抜ける際の加速応答性が良好になる。
That is, in the control example shown in FIG. 4, the engine speed at the time of deceleration is increased in preparation for acceleration expected to occur after deceleration. In other words, the engine speed when the braking force when decelerating with the accelerator off is generated in the
なお、図4に示す制御例では、前述した図1に示す制御と同様の制御が並行して実行される。すなわちブレーキストロークが予め定めた閾値βより大きいか否かが判断される(ステップS23)。ブレーキストロークとは、ブレーキペダル16の踏み込み量であり、また閾値βは、ブレーキペダル16のあそび程度の値である。すなわち、ステップS23は実質的なブレーキ操作が行われたか否かを判断するためのステップである。したがって、このステップS23で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく、図4に示すルーチンを一旦終了する。これに対してブレーキ操作されていてステップS23で肯定的に判断された場合には、前述した図1に示すステップS4と同様に、ブレーキ操作量に基づいて目標減速度が演算される(ステップS24)。そして、前述したステップS14による減速駆動力を取り込んでブレーキ制動力とパワープラントによる制動力との協調制御が前述した図1のステップS7と同様にして実行される(ステップS25)。
In the control example shown in FIG. 4, the same control as the control shown in FIG. 1 described above is executed in parallel. That is, it is determined whether or not the brake stroke is larger than a predetermined threshold value β (step S23). The brake stroke is the amount of depression of the
この発明の駆動力制御装置は、上述した具体例から知られるように、主として電子制御装置17からの制御指令信号によって減速駆動力(もしくは制動力)を制御するように構成されており、したがってこの発明を機能的手段で記載すると以下のとおりである。すなわち、この発明に係る車両の駆動力制御装置は、運転者によって減速操作されるブレーキ操作機構の操作量に基づいて要求制動力を求めるとともに、車両の全体としての制動力が前記要求制動力となるように、加速力および制動力を発生する駆動力源を含むパワープラントによる制動力と前記ブレーキ操作機構が操作されることにより制動力を発生させるブレーキ機構による制動力とを協調して制御するように構成された車両の駆動力制御装置であって、前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出する加速度情報検出手段と、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するパワープラント制動力制御手段とを備えている。
The driving force control device of the present invention is configured to control the deceleration driving force (or braking force) mainly by a control command signal from the
また、その加速度情報に基づいて運転志向を判定する運転志向判定手段を備えることができる。 In addition, driving orientation determination means for determining driving orientation based on the acceleration information can be provided.
さらに、この発明は、運転者による前記ブレーキ操作機構の操作が解除された後の減速状態で前記駆動力源の回転数を、前記減速終了後の加速に備えて加速応答性のよい回転数に増大させる回転数調整手段を備えることができる。 Further, according to the present invention, the rotational speed of the driving force source is reduced to a rotational speed with a good acceleration response in preparation for acceleration after the deceleration is completed after the driver releases the operation of the brake operation mechanism. A rotation speed adjusting means for increasing the speed can be provided.
上記の目的を達成するために、この発明は、運転者によって減速操作されるブレーキ操作機構の操作量に基づいて要求制動力を求めるとともに、車両の全体としての制動力が前記要求制動力となるように、加速力および制動力を発生する駆動力源を含むパワープラントによる制動力と前記ブレーキ操作機構が操作されることにより制動力を発生させるブレーキ機構による制動力とを協調して制御するように構成された車両の駆動力制御装置において、前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出するとともに、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するように構成され、かつ、運転者による前記ブレーキ操作機構の操作が解除された後の減速状態で前記駆動力源の回転数を、前記減速終了後の加速に備えて加速応答性のよい回転数に増大させるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention obtains a required braking force based on an operation amount of a brake operation mechanism that is decelerated by a driver, and the braking force as a whole of the vehicle becomes the required braking force. As described above, the braking force by the power plant including the driving force source that generates the acceleration force and the braking force and the braking force by the brake mechanism that generates the braking force by operating the brake operation mechanism are controlled in a coordinated manner. In the vehicle driving force control device configured as described above, acceleration information including lateral acceleration of the vehicle is detected, and when the brake operation mechanism is operated, the braking force by the power plant is based on the acceleration information. configured to control Te, and the drive power source in the deceleration state after the operation of the brake operating mechanism by the driver is released times The number of, and is characterized in that it is configured to increase the good rotational speed of acceleration response in preparation for acceleration after the end of deceleration.
上記の目的を達成するために、この発明は、運転者によって減速操作されるブレーキ操作機構の操作量に基づいて要求制動力を求めるとともに、車両の全体としての制動力が前記要求制動力となるように、加速力および制動力を発生する駆動力源を含むパワープラントによる制動力と前記ブレーキ操作機構が操作されることにより制動力を発生させるブレーキ機構による制動力とを協調して制御するように構成された車両の駆動力制御装置において、前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出するとともに、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention obtains a required braking force based on an operation amount of a brake operation mechanism that is decelerated by a driver, and the braking force as a whole of the vehicle becomes the required braking force. As described above, the braking force by the power plant including the driving force source that generates the acceleration force and the braking force and the braking force by the brake mechanism that generates the braking force by operating the brake operation mechanism are controlled in a coordinated manner. In the vehicle driving force control device configured as described above, acceleration information including lateral acceleration of the vehicle is detected, and when the brake operation mechanism is operated, the braking force by the power plant is based on the acceleration information. It is characterized by being comprised so that it may control.
さらに、この発明は、運転者による前記ブレーキ操作機構の操作が解除された後の減速状態で前記駆動力源の回転数を、前記減速終了後の加速にそなえて加速応答性のよい回転数に増大させるように構成することができる。 Further, according to the present invention, the rotational speed of the driving force source is set to a rotational speed with good acceleration response in preparation for acceleration after completion of the deceleration in the deceleration state after the driver releases the operation of the brake operation mechanism. It can be configured to increase.
Claims (7)
前記車両の横加速度を含む加速度情報を検出するとともに、前記ブレーキ操作機構が操作された場合に、前記パワープラントによる制動力を、前記加速度情報に基づいて制御するように構成されていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。The driving force that generates the acceleration force and the braking force so that the required braking force is obtained based on the operation amount of the brake operation mechanism that is decelerated by the driver, and the braking force as a whole of the vehicle becomes the required braking force. In a vehicle driving force control device configured to cooperatively control a braking force by a power plant including a power source and a braking force by a brake mechanism that generates a braking force by operating the brake operation mechanism,
Acceleration information including lateral acceleration of the vehicle is detected, and the braking force by the power plant is controlled based on the acceleration information when the brake operation mechanism is operated. A vehicle driving force control device.
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